Giải bài tập Hóa lớp 10 Bài 2: Nguyên tố hóa học

Video giải bài tập Hóa lớp 10 Bài 2: Nguyên tố hóa học

Mở đầu trang 17 Hóa học 10: Các nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân thì có đặc điểm gì chung? Giữa số đơn vị điện tích hạt nhân, số proton và số electron có mối liên hệ như thế nào?

Lời giải:

Các nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân thuộc về cùng một nguyên tố hóa học.

Trong nguyên tử số đơn vị điện tích hạt nhân = số electron = số proton.

I. Nguyên tố hóa học

Câu hỏi 1 trang 17 Hóa học 10: Cho các nguyên tử sau: L (Z = 8, A = 16), D (Z = 9, A = 19), E (Z = 8, A = 18), G (Z = 7, A = 15). Trong các nguyên tử trên, các nguyên tử nào thuộc cùng một nguyên tố hóa học?

Lời giải:

L (Z = 8, A = 16) và E (Z = 8, A = 18) thuộc cùng một nguyên tố hóa học vì cùng có số đơn vị điện tích hạt nhân là 8.

II. Kí hiệu nguyên tử

Câu hỏi 2 trang 18 Hóa học 10: Kí hiệu một nguyên tử cho biết những thông tin gì? Cho ví dụ.

Lời giải:

Kí hiệu một nguyên tử cho biết:

- Kí hiệu nguyên tố

- Số khối (A)

- Số hiệu nguyên tử (Z)

+ Từ số hiệu nguyên tử ta có thể biết được số proton, số electron nguyên tử.

Số hiệu nguyên tử (Z) = số proton = số electron.

+ Từ số khối (A) và số hiệu nguyên tử (Z) ta có thể biết được số neutron (N) theo công thức:

A = Z + N

Ví dụ: Từ kí hiệu hóa học của nguyên tử sodium là ${}_{11}{}^{23}Na$ cho biết:

- Kí hiệu nguyên tố: Na

- Số khối: A = 23

- Số hiệu nguyên tử: Z = 11

+ Số hiệu nguyên tử = số proton = số electron = 11

+ Số neutron = A – Z = 23 – 11 = 12

Câu hỏi 3 trang 18 Hóa học 10: Hãy biểu diễn kí hiệu của một số nguyên tử sau:

a) Nitrogen (số proton = 7 và số neutron = 7).

b) Phosphorus (số proton = 15 và số neutron = 16).

c) Copper (đồng) (số proton = 29 và số neutron = 34).

Lời giải:

a) Nitrogen (số proton = 7 và số neutron = 7).

Số hiệu nguyên tử nitrogen = số proton = 7

Số khối của nguyên tử nitrogen A = Z + N = 7 + 7 = 14

Kí hiệu nguyên tử nitrogen: ${}_7{}^{14}N$

b) Phosphorus (số proton = 15 và số neutron = 16).

Số hiệu nguyên tử phosphorus = số proton = 15

Số khối của nguyên tử phosphorus A = Z + N = 15 + 16 = 31

Kí hiệu nguyên tử phosphorus: ${}_{15}{}^{31}P$

c) Copper (số proton = 29 và số neutron = 34).

Số hiệu nguyên tử copper = số proton = 29

Số khối của nguyên tử copper A = Z + N = 29 + 34 = 63

Kí hiệu nguyên tử copper: ${}_{29}{}^{63}Cu$

III. Đồng vị

Câu hỏi 4 trang 18 Hóa học 10: Xác định thành phần nguyên tử (số proton, neutron, electron) của mỗi đồng vị sau:

a) ${}_{14}{}^{28}Si,{}_{14}{}^{29}Si,{}_{14}{}^{30}Si$.

b) ${}_{26}{}^{54}Fe,{}_{26}{}^{56}Fe,{}_{26}{}^{57}Fe,{}_{26}{}^{58}Fe$.

Lời giải:

Em cần nhớ: Trong nguyên tử:

+ Số hiệu nguyên tử Z = số proton = số electron.

+ A = Z + N

a)

b)

IV. Nguyên tử khối

Câu hỏi 5 trang 20 Hóa học 10: Tỉ lệ phần trăm số nguyên tử các đồng vị của neon (Ne) được xác định theo phổ khối lượng (Hình 2.4). Tính nguyên tử khối trung bình của Ne.

Lời giải:

Nguyên tử khối trung bình của Ne là

$\overline{A}=\frac{\left(1.21\right)+\left(9.22\right)+\left(90.20\right)}{100}=20,19$

Câu hỏi 6 trang 20 Hóa học 10: Vì sao trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, giá trị nguyên tử khối của chromium (Cr) không phải là số nguyên, mà là 51,996?

Lời giải:

Chromium có 4 nguyên tử đồng vị trong tự nhiên đó là ⁵⁰Cr; ⁵²Cr; ⁵³Crvà ⁵⁴Cr với tỉ lệ phần trăm các đồng vị khác nhau.

⇒ Nguyên tử khối trung bình của chromium không phải là số nguyên mà là 51,996.

Câu hỏi 7 trang 20 Hóa học 10: Copper (đồng) được sử dụng làm dây dẫn điện, huy chương, trống đồng, … Nguyên tử khối trung bình của copper bằng 63,546. Copper tồn tại trong tự nhiên dưới hai dạng đồng vị ${}_{29}{}^{63}Cu$ và  ${}_{29}{}^{65}Cu$. Tính phần trăm số nguyên tử của đồng vị ${}_{29}{}^{63}Cu$ tồn tại trong tự nhiên.

Lời giải:

Gọi phần trăm số nguyên tử của đồng vị ${}_{29}{}^{63}Cu$tồn tại trong tự nhiên là x %.

⇒ Phần trăm số nguyên tử của ${}_{29}{}^{65}Cu$ là 100 – x (%)

Ta có: $\overline{A}=\frac{63.x+65.(100-x)}{100}=63,546$ 

⇒ x = 72,7%

Vậy phần trăm số nguyên tử của đồng vị ${}_{29}{}^{63}Cu$ tồn tại trong tự nhiên là 72,7%

Em có thể 1 trang 20 Hóa học 10: Xác định được: nguyên tử khối, nguyên tử khối trung bình và phần trăm số nguyên tử các đồng vị của một nguyên tố hóa học.

Lời giải:

- Nguyên tử khối là khối lượng tương đối của nguyên tử.

- Nguyên tử khối của một nguyên tố là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị của nguyên tố đó.

Ví dụ: Trong tự nhiên, neon (Ne) có ba đồng vị bền là ${}_{10}{}^{21}Ne(1,0\%),{}_{10}{}^{20}Ne(90,0\%),{}_{10}{}^{22}Ne(9,0\%)$

Ta xác định được:

- Mỗi đồng vị ${}_{10}{}^{21}Ne,{}_{10}{}^{20}Ne,{}_{10}{}^{22}Ne$ có nguyên tử khối lần lượt là 21, 20, 22

- Nguyên tử trung bình của Ne là

$\overline{A}=\frac{\left(1.21\right)+\left(9.22\right)+\left(90.20\right)}{100}=20,19$

Em có thể 2 trang 20 Hóa học 10: Giải thích được vì sao nguyên tử khối của các nguyên tố hóa học không phải là các trị số nguyên và hiểu được sự đa dạng của nguyên tố hóa học trong tự nhiên thông qua khái niệm đồng vị.

Lời giải:

- Nguyên tử khối của các nguyên tố hóa học không phải là các trị số nguyên vì hầu hết các nguyên tố trong tự nhiên là hỗn hợp của nhiều đồng vị, mỗi đồng vị có tỉ lệ phần trăm số nguyên tử xác định. Nguyên tử khối của một nguyên tố là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị của nguyên tố đó.

- Đồng vị là những nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân (cùng số proton) nhưng khác nhau số neutron.